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描述 @K/}Ob4
'L)@tkklp
FRED可以计算一个给定系统的MTF，本教程解释了如何来实现这个功能。 /gh=+;{
#y13(u,dN 建立系统 Q':x i;?Kt < U`lh
这篇文章中我们所使用的系统是一个简单的透镜，将光聚集到附着在几何面的分析面上。透镜是一个简单的双凸BK7单透镜，参数为r1=60 mm, r2=-300 mm, ct=4 mm, x semi-aperture=10, y semi-aperture=10，该透镜的像平面位于近轴焦点处。 kF md):U!R
)O~LXK=b
 [<P( S~J r=6-kC!T9 光线聚焦的几何面是一个简单的表面，它的位置规范与透镜的第二个面是一致的，并且在Z轴方向移动94.591622 mm。 &3l g\&" \G }EI|Wo  O_aZ\28};C /,dcr* 光源是一个44*44格的相干光，类型是single direction(plane wave)单一方向的平面波，波长为0.55 μm，功率为一个单位。 rLO1Sv 3 RG*:9  nPh 5(&E
pMM,ox"
 ,R/HT@
:&ir5xHS
 2= 'gC|&s6
3Z#k9c_b
 )$K )`uqb
? .E6U be 分析 @~% R%Vu
aOHf#!/"sb 这个系统的点扩散函数： 'PRsZ`x. • Log (Normal PSF) (@*[^@ipV • λ = 0.55 mm >2l1t}"\ • 0.32 waves 3rd order spherical } eh<F^ • EPD = 10 mm = #]^H c • f/# = 9.68 O@r%G0Jge 点扩散函数如下图： x!GHUz*:uz
W 1S7%6y_1
 wYy=Tl-N k4jZu ?\C] '<_nL8A^ 系统的点扩散函数是： S~L$sqt • Log (Normal PSF) [:<CgU 9C • λ = 0.55 mm = TKu2 • 1 wave 3rd order spherical `>&V_^y+ • EPD = 13.31 mm ]V*s-och' • f/# = 7.27 ek !x:G$' 点扩散函数如下图： v3!oY t:l *YmR7g |k
 vgY )
L
|}s)W o 演算 dPplZ,Y%
.%;`: dtj 为了充分采样透镜的空间频率直到截止频率，分析面的最小半宽需满足以下要求： sy`@q<h( m
" '
3D
L7
^`>,~$Q 在这个等式中变量定义如下： =Hplg>h) • Nx == number of pixels in the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)（分析面的像素数用于照度分布函数） S} 6Ty2.\ • w == half width of the analysis plane for the irradiance spread function (PSF)（分析面的半宽度用于照度分析函数） +bpUb0.W • Δx == pixel size in lens units（透镜的像素大小单位）= 2w/Nx Hhx"47 : • Nf == number of pixels in the transform grid（在转换网格中的像素数）; G"P@AOw • the transform grid must have 2n x 2n pixels（转换网格一定要有2n x 2n个像素） (i.e. ...16, 32 , 64, 128, 256, 512, ...) _b8&$\> • FRED automatically sizes the transform grid so that it is 2n x 2n. Its size is the smallest grid for which Nf is greater than or equal to Nx（FRED自动规定转换网格的尺寸保证它的大小为2n x 2n。它的大小是最小的网格，Nf应大于等于Nx） Ji4xor • if Nx = 127, then FRED makes Nf = 128（如果Nx=127，FRED就将Nf 设置为128） 5{nERKaPf • if Nx = 128, then FRED makes Nf = 128 xR;>n[6 • if Nx = 129, then FRED makes Nf = 256 JDPn
• Δf == pixel size in 1/lens units （1个透镜单元的像素大小）= 1/(Nf*Dx) EH{m~x[Ei • λ == wavelength in lens units（透镜单元的波长） BSt^QH-' • F == focal length（焦距） uYVlF@] • D == entrance pupil diameter（入瞳直径） qv\n]M_&
r4&g~+ck 比较 o2 M+=O@
u#(VR]u \7 在下图中： M )4-eo 透镜EPD=10mm |a9d]^ 截止频率=184lp/mm fA"N5qQI( 图像平面网格=128*128像素，在X和Y方向上的全宽度为0.348mm*0.348mm。 BfZAK0+*$ BUcPMF%\y:  tt5t(+5j 在下面的图表中： ipzv] c& 透镜EPD=13.31 mm Y'-@ O"pK 截止频率=250 lp/mm 6S]K@C=r 图像平面网格=128*128像素，在X和Y方向上的全宽度为0.256mm*0.256mm SOE 5` ) CgKZ"  .. jc^ 'L
qw^kA?
杂散光对评价函数的影响 >YG1sMV-J KnL- qc 增加第一表面的BTDF函数，TIS=0.27，表面粗糙度为：90埃 #r5IwyL
JX4uH>6
 qe. Qjq co !o+jP 则可以看到表面粗糙对MTF的影响： r'bctFsD
$sF'Sr{)y
  9* s'' =
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